JP6477510B2 - Control device for automatic transmission - Google Patents
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Description
この発明は、複数の摩擦係合要素を備える自動変速機の制御装置に関し、さらに詳しくは車両の停止時にトルク伝達開始点の学習動作を実施する自動変速機の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an automatic transmission including a plurality of friction engagement elements, and more particularly to a control device for an automatic transmission that performs a learning operation of a torque transmission start point when the vehicle is stopped.
従来、例えば発進クラッチや有段変速機を搭載した車両では、動力源を駆動中にニュートラル制御が行われるものがある。ニュートラル制御は、例えば車両が停車中に自動変速機のシフトポジションが前進走行ポジション(例えば、Dポジション)である場合で、所定の条件が成立すると、発進クラッチまたは有段変速機の変速段のうちの前進段を形成する摩擦係合要素(以下「発進用クラッチ」と称す)を係合から解放に切り換えてトルク伝達を遮断する制御である。これにより、内燃機関の負荷を下げ、停車中の燃料消費量を抑制する。その後、運転者がアクセルを踏むことで発進用クラッチが再び係合し、自動変速機が前進段を形成して車両が前進する。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a vehicle equipped with a starting clutch or a stepped transmission, neutral control is performed while driving a power source. In the neutral control, for example, when the shift position of the automatic transmission is the forward travel position (for example, D position) while the vehicle is stopped, and a predetermined condition is satisfied, the start clutch or the step speed of the stepped transmission is In this control, the frictional engagement element (hereinafter referred to as “starting clutch”) that forms the forward gear is switched from engagement to release to interrupt torque transmission. As a result, the load on the internal combustion engine is reduced and the fuel consumption while the vehicle is stopped is suppressed. Thereafter, when the driver steps on the accelerator, the starting clutch is engaged again, the automatic transmission forms a forward gear, and the vehicle moves forward.
ニュートラル制御を実現するには、ショックの少ないスムーズな発進を実施するために、発進用クラッチが伝達可能なトルク容量を持ち始めるトルク伝達開始圧またはトルク伝達開始点を正確に知ることが重要である。そこで、動力源を駆動させたままニュートラル制御を開始した場合に、発進用クラッチのトルク伝達開始圧を学習するクラッチの制御装置が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載のクラッチ制御装置では、例えば発進用クラッチを係合から解放の状態に変化させることにより生じる自動変速機の回転要素の回転速度変化に基づき発進用クラッチのトルク伝達開始点を学習する。
To achieve neutral control, it is important to accurately know the torque transmission start pressure or torque transmission start point at which the starting clutch begins to have a torque capacity that can be transmitted in order to perform a smooth start with less shock. . Therefore, a clutch control device that learns the torque transmission start pressure of the starting clutch when neutral control is started while the power source is driven is known (for example, Patent Document 1). In the clutch control device described in
また、ニュートラル制御が実行されている状態の場合に、クラッチピストンのストロークの前半部分の遊び領域にて作動油を摩擦係合要素に急速に充填するプリチャージ後の待機油圧を設定する摩擦クラッチの油圧を漸減させたときの、タービン回転数とエンジン回転数との差分値が所定以下となったときをトルク伝達開始圧として学習する自動変速機および自動変速機の待機油圧値設定方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。 Further, when the neutral control is being executed, the friction clutch for setting the standby hydraulic pressure after precharging that rapidly fills the friction engagement element with the hydraulic oil in the play area of the first half of the stroke of the clutch piston is set. Known is an automatic transmission that learns when the difference value between the turbine rotational speed and the engine rotational speed when the hydraulic pressure is gradually decreased to a predetermined value or less as a torque transmission start pressure, and a standby hydraulic pressure value setting method for the automatic transmission. (For example, refer to Patent Document 2).
さらに、車両の停止中に、エンジンの後方に締結された流体継手と変速機との間に設けられた発進用クラッチを切断した後、発進用クラッチの接続量(油圧)を次第に上昇させて、発進用クラッチの前後に配置された回転要素の速度比からトルク伝達量を演算し、演算したトルク伝達量が所定値に達したクラッチの接続量をトルク伝達開始点として学習する車両用動力伝達装置のクラッチ制御装置が知られている(例えば、特許文献3参照)。 Furthermore, while the vehicle is stopped, after disconnecting the starting clutch provided between the fluid coupling fastened behind the engine and the transmission, the connection amount (hydraulic pressure) of the starting clutch is gradually increased, A vehicle power transmission device that calculates a torque transmission amount from a speed ratio of rotating elements arranged before and after the starting clutch, and learns a clutch connection amount at which the calculated torque transmission amount reaches a predetermined value as a torque transmission start point (See, for example, Patent Document 3).
また、車両が停止中に、摩擦係合要素に供給する油圧を漸増または漸減したときのタービン回転数の変動に基づく待機油圧をプリチャージ圧として学習する油圧特性値設定時のガード方法およびそのための制御装置が知られている(例えば、特許文献4参照)。 Further, a guard method at the time of setting a hydraulic characteristic value for learning, as a precharge pressure, a standby hydraulic pressure based on a change in turbine rotational speed when the hydraulic pressure supplied to the friction engagement element is gradually increased or decreased while the vehicle is stopped, and for the same A control device is known (see, for example, Patent Document 4).
さらにまた、トルク容量が発生し始める係合開始点を捉えることを目的として、学習対象のクラッチを解放し、自動変速機の出力軸を固定(停止)して、入力回転数を一定とした状態で、解放した係合要素への油圧を上昇させ、タービン回転数と、入力軸回転数の速度比が所定以下となる時点の油圧制御量から基準油圧を学習する自動変速機の特性補正システムが知られている(例えば、特許文献5参照)。 Furthermore, for the purpose of catching the engagement start point where torque capacity starts to be generated, the learning target clutch is released, the output shaft of the automatic transmission is fixed (stopped), and the input rotational speed is kept constant. Thus, the automatic transmission characteristic correction system for increasing the hydraulic pressure to the released engagement element and learning the reference hydraulic pressure from the hydraulic control amount at the time when the speed ratio between the turbine rotation speed and the input shaft rotation speed becomes a predetermined value or less is provided. It is known (see, for example, Patent Document 5).
しかし、ニュートラル制御中に学習が実施されている場合、例えば発進用クラッチの係合圧を下げている最中に、例えばアクセルペダルの踏み込みなどによって発進条件が成立したときには、発進用クラッチをわずかに係合させている段階のため、車両をスムーズに発進させるためにスリップ係合を実施して駆動輪にトルクを伝達させるには時間を要するおそれがある。 However, when learning is being performed during neutral control, for example, when the start condition is satisfied by, for example, depressing the accelerator pedal while the engagement pressure of the start clutch is being lowered, the start clutch is slightly Due to the engaged stage, it may take time to transmit the torque to the drive wheels by performing slip engagement in order to start the vehicle smoothly.
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、摩擦係合要素の係合圧の学習中に発進条件が成立した場合に停止中の車両をスムーズかつ迅速に発進させることができる自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the technical problem described above, and allows a stopped vehicle to start smoothly and quickly when a start condition is satisfied during learning of an engagement pressure of a friction engagement element. It is an object of the present invention to provide a control device for an automatic transmission that can perform the above.
上記の目的を達成するために、この発明では、動力源と駆動輪との間に配置されており、油圧の供給によってトルク容量を変化させることができる複数の摩擦係合要素と、前記摩擦係合要素の各々に対して係合状態または解放状態に変化させるために前記油圧の供給を制御する制御部と、を備えた自動変速機の制御装置において、前記制御部は、前記駆動輪の回転がゼロであるときに、前記複数の摩擦係合要素のうちの発進条件が成立したときに前記トルク容量を発生させて前記駆動輪にトルク伝達を行う第1の摩擦係合要素以外の摩擦係合要素を解放状態に変化させ、かつ前記第1の摩擦係合要素を係合状態から解放状態に変化させることにより生じる前記第1の摩擦係合要素の入力側と出力側との差回転または前記差回転に応じて変化する回転要素の変化に基づいて前記第1の摩擦係合要素のトルク伝達開始点を学習する学習部を備え、前記学習部は、前記学習を実施中でかつ前記発進条件が成立した場合に、前記第1の摩擦係合要素を係合状態にするとともに、前記第1の摩擦係合要素以外の第2の摩擦係合要素を係合状態に次第に変化させて前記駆動輪に伝達する駆動トルクを高めるように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of friction engagement elements that are arranged between a power source and a drive wheel and can change torque capacity by supplying hydraulic pressure, and the friction engagement A control unit for controlling the supply of the hydraulic pressure to change each of the combined elements to an engaged state or a released state, wherein the control unit rotates the driving wheel. When the starting condition of the plurality of frictional engagement elements is satisfied, the frictional force other than the first frictional engagement element that generates the torque capacity and transmits torque to the drive wheels when the starting condition among the plurality of frictional engagement elements is satisfied. Differential rotation between the input side and the output side of the first friction engagement element, which is caused by changing the combination element to the release state and changing the first friction engagement element from the engagement state to the release state, or Changes according to the differential rotation A learning unit that learns a torque transmission start point of the first friction engagement element based on a change in the rotation element, and the learning unit is performing the learning and the start condition is satisfied, Drive torque transmitted to the drive wheel by bringing the first friction engagement element into the engaged state and gradually changing the second friction engagement element other than the first friction engagement element into the engaged state. It is characterized by being comprised so that it may raise.
この発明によれば、第1の摩擦係合要素を係合状態から解放状態に変化させながら実施する学習中に発進条件が成立した場合に、第1の摩擦係合要素を係合状態にしてかつ第2の摩擦係合要素を次第に係合させる。これにより、駆動輪に伝達する駆動トルクを高めることができるため、学習中に停止中の車両をスムーズかつ迅速に発進させることができる。 According to the present invention, when the start condition is established during learning that is performed while changing the first friction engagement element from the engagement state to the release state, the first friction engagement element is set to the engagement state. The second frictional engagement element is gradually engaged. As a result, the driving torque transmitted to the driving wheels can be increased, so that the vehicle that is stopped during learning can be started smoothly and quickly.
以下、図面を用いて実施形態を説明する。図1は、本発明が適用される車両10の一例を示す。車両10は、エンジン11、自動変速機(A/T)13、出力軸14、デファレンシャル15、ドライブシャフト16、および一対の駆動輪17,18などを備える。エンジン11は、気筒に供給される混合気を燃焼させることで駆動トルクを出力する。エンジン11から出力される駆動トルクは、自動変速機13の入力軸19に入力され、自動変速機13の出力軸14からデファレンシャル15、およびドライブシャフト16等を経て左右の駆動輪17,18へ伝達される。なお、エンジン11は、動力源の一例である。また、駆動輪17,18を後輪としているが、前輪としてもよい。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a
エンジン11の吸気経路にはスロットルバルブ20が設けられている。このスロットルバルブ20は、駆動モータ21によりスロットル開度Taの調節が可能となっている。このスロットル開度Taは、スロットル開度センサ22により検出される。検出されたスロットル開度情報は、ECU(Electronic Control Unit)23に入力される。ECU23は、アクセルペダル24の操作量であるアクセル開度θTHを検出するアクセル開度センサ25から検出信号を入力する。ECU23は、各種信号や各種データに基づいて演算を実行して目標スロットル開度を算出し、この目標スロットル開度により駆動モータ21を制御してエンジン11の運転状態を調節している。
A
ECU23は、エンジン11のクランク軸の実際の回転数であるエンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ27、および自動変速機13の出力回転数Noを検出する出力回転数センサ28から信号を入力している。また、ECU23は、自動変速機13の入力回転数Ninを検出する入力回転数センサ29から信号を入力している。さらに、ECU23は、自動変速機13の中間回転要素の回転数(以下、「中間回転数」と称す)Nmを検出する中間回転数センサ30から信号を入力する。さらにまた、ECU23は、自動変速機13の作動や潤滑に用いられるオイル(ATF:Automatic Transmission Fluid)の温度(油温)を検出する温度センサ31から信号を入力する。
The ECU 23 receives signals from an
ECU23は、出力回転数センサ28から得られる出力回転数Noの情報に基づいて車速Vを算出するとともに、スロットル開度センサ22から得られるスロットル開度Taの検出信号に基づいてアクセル開度θTHを算出する。ECU23は、算出した車速Vおよびアクセル開度θTHに基づいて変速マップを参照して自動変速機13での目標変速段を算出する。変速マップは、車速Vおよびアクセル開度θTHを横軸および縦軸とする動作領域で表されており、ECU23が使用するROM32に予め記憶されている。そして、ECU23は、自動変速機13の変速段が目標変速段に設定されるように自動変速機13を制御する。
The ECU 23 calculates the vehicle speed V based on the information of the output rotational speed No obtained from the output
図2は、図1で説明した車両の自動変速機の一例を示すスケルトン図である。図2に示すように、自動変速機13は、車両10に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース(以下、「ケース」と称す)36の内部に、ダブルピニオン型の第1遊星歯車機構37を主体として構成されている第1変速部38を備える。また、ケース36の内部には、シングルピニオン型の第2遊星歯車機構39およびダブルピニオン型の第3遊星歯車機構40を主体として構成されている第2変速部41を備える。第1変速部38と第2変速部41とは、共通の軸心上に設けられ、入力軸19の回転を変速して出力軸14から出力する。
FIG. 2 is a skeleton diagram showing an example of the automatic transmission of the vehicle described in FIG. As shown in FIG. 2, the
入力軸19の回転をそのままの速度で第2変速部41へ伝達する経路は、予め定められた一定の変速比(例えば、「=1.0」)で回転を伝達する第1中間出力経路42となっている。第1中間出力経路42には、入力軸19から第1遊星歯車機構37を経ることなく第2変速部41へ回転を伝達する直結経路43と、入力軸19から第1遊星歯車機構37の第1キャリヤCA1を経て第2変速部41へ回転を伝達する間接経路44とがある。また、入力軸19から第1キャリヤCA1を構成する第1ピニオンギヤP1、および第1リングギヤR1を経て第2変速部41へ伝達する経路は、第1中間出力経路42よりも大きい変速比(例えば、「>1.0」)で入力軸19の回転を変速(減速)して伝達する第2中間出力経路45である。
The path for transmitting the rotation of the
第2中間出力経路45には、第1遊星歯車機構37の第1リングギヤR1と第3遊星歯車機構40の第3サンギヤS3とを連結する第1クラッチC1が備えられている。第1クラッチC1は、例えば油圧の供給によって係合状態と解放状態とに状態が切り換えられる油圧式の摩擦係合要素である。なお、第1クラッチC1は、第1の摩擦係合要素の一例である。第1クラッチC1は、車両10が停止状態から発進するときに係合状態にされると、第2中間出力経路45を形成して、入力軸19から伝達される駆動トルクを、第2変速部41を経て出力軸14に伝達する。一方、第1クラッチC1は、解放状態にされると、第2中間出力経路45を遮断する。
The second
自動変速機13は、変速比の異なる複数の変速段を成立させるための摩擦係合要素として前述した第1クラッチC1の他に、第2クラッチC2、第3クラッチC3、第4クラッチC4、第1ブレーキB1および第2ブレーキB2を備えている。第2クラッチC2、第3クラッチC3、第4クラッチC4、第1ブレーキB1および第2ブレーキB2は、例えば油圧の供給によってトルク容量を変化させることができる油圧式の摩擦係合要素の一例である。
The
第1遊星歯車機構37は、第1サンギヤS1、1対の第1ピニオンギヤP1、第1キャリヤCA1、第1リングギヤR1を含む。各第1ピニオンギヤP1は、第1サンギヤS1および第1リングギヤR1と噛合している。第1キャリヤCA1は、第1ピニオンギヤP1が公転および自転可能となるように支持している。第1サンギヤS1は、回転不能であるようにケース36に固定される。第1キャリヤCA1は、入力軸19に連結される。
The first
第2変速部41は、第2遊星歯車機構39および第3遊星歯車機構40から構成されるラビニヨ型の遊星歯車機構となっている。第2遊星歯車機構39は、第2サンギヤS2、第2ピニオンギヤP2、リアキャリヤRCAと、リアリングギヤRR、第3サンギヤS3、第3ピニオンギヤP3を含む。第2ピニオンギヤP2は、第2サンギヤS2、リアリングギヤRRおよび第3ピニオンギヤP3と噛合している。第3ピニオンギヤP3は、第2ピニオンギヤP2に加えて、第3遊星歯車機構40の第3サンギヤS3と噛合している。リアキャリヤRCAは、第2ピニオンギヤP2および第3遊星歯車機構40の第3ピニオンギヤP3が公転および自転可能であるように支持している。リアリングギヤRRは、出力軸14に連結されている。
The
第2遊星歯車機構39および第3遊星歯車機構40は、一部が互いに連結されることによって第1回転要素48〜第4回転要素51を構成する。第1回転要素48は、第1変速部38と第2遊星歯車機構39の第2サンギヤS2とを接続する中間回転要素を構成する。第1回転要素48は、第1ブレーキB1によってケース36に連結されることで回転が停止される。また、第1回転要素48は、第3クラッチC3を介して第1遊星歯車機構37の第1リングギヤR1(第2中間出力経路45)に選択的に連結される。さらに第1回転要素48は、第4クラッチC4を介して第1遊星歯車機構37の第1キャリヤCA1(間接経路44)に選択的に連結されている。
The second
第2回転要素49(リアキャリヤRCA)は、第2ブレーキB2を介してケース36に選択的に連結されるとともに、第2クラッチC2を介して入力軸19(直結経路43)に選択的に連結される。第3回転要素50(リアリングギヤRR)は、出力軸14に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第4回転要素51(第3サンギヤS3)は、第1クラッチC1を介して第1リングギヤR1に選択的に連結されている。
The second rotating element 49 (rear carrier RCA) is selectively coupled to the
図3に、図2で説明した自動変速機の摩擦係合要素の作動を示す作動表である。図3に示すように、作動表に示された組み合わせで摩擦係合要素の複数を独立して作動させることにより、前進1速〜8速のギヤ段と、後進1速および後進2速のギヤ段とが形成される。前進1速の変速段(1st)は、第1クラッチC1の係合によって成立される。つまり、第1クラッチC1は、エンジン11が発生した駆動トルクを出力軸14に伝達するための摩擦係合要素を構成する。また、前進1速の変速段(1st)においては、第1クラッチC1に加えて第2ブレーキB2が係合される。第2ブレーキB2は、エンジン11が発生した駆動トルクを単独では出力軸14に伝達しない摩擦係合要素となっている。なお、第2ブレーキB2は、第2の摩擦係合要素の一例である。摩擦係合要素の全てを解放状態にすると、パーキング(P)が成立する。これにより、入力軸19から出力軸14への動力伝達が遮断される。
FIG. 3 is an operation table showing the operation of the friction engagement element of the automatic transmission described in FIG. As shown in FIG. 3, by independently operating a plurality of friction engagement elements in the combinations shown in the operation table, the forward 1st to 8th gears and the reverse 1st and 2nd reverse gears are provided. A step is formed. The first forward speed (1st) is established by engagement of the first clutch C1. That is, the first clutch C <b> 1 constitutes a friction engagement element for transmitting the drive torque generated by the
図4は、自動変速機の1速の変速段の動作状態を示す共線図である。図4に示すように、「0」と記載された横線52が回転速度(回転数)がゼロを表し、横線52の上方にある「Ne,Nin」と記載された横線53は、回転速度「1.0」すなわち入力軸19と同じ回転速度を示す線となっている。なお、「Ne」はエンジン回転数を、「Nin」は入力回転数をそれぞれ表す。また、第1変速部38の各縦線は、左側から順番に第1サンギヤS1、第1リングギヤR1、および第1キャリヤCA1を表しており、それらの間隔は第1遊星歯車機構37のギヤ比ρ1に応じて定められる。ギヤ比ρ1は、第1サンギヤS1の歯数/第1リングギヤR1の歯数となっている。第2変速部41の4本の縦線は、左側から順に1番目の縦線が第2サンギヤS2(第1回転要素48)、2番目の縦線がリアキャリヤRCA(第2回転要素49)を表す。また、左側から3番目の縦線は、リアリングギヤRR(第3回転要素50)を、4番目の縦線が第3サンギヤS3(第4回転要素51)をそれぞれ表す。そして、第2変速部41の4本の縦線の間隔は、第2遊星歯車機構39のギヤ比ρ2および第3遊星歯車機構40のギヤ比ρ3に応じて定められる。
FIG. 4 is a collinear diagram showing the operating state of the first gear of the automatic transmission. As shown in FIG. 4, the
第1クラッチC1および第2ブレーキB2は、両者が共に係合させられると、最も大きい変速比(入力軸19の回転速度/出力軸14の回転速度)となる前進1速の変速段(1st)を成立させる。この場合、第4回転要素51が第1変速部38を介して入力軸19に対して減速回転させられる。また、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により第2回転要素49の回転が停止されているため、出力軸14に連結された第3回転要素50は、リアリングギヤRRの縦軸と直線56との交点54で表される回転数55で回転される。
When both the first clutch C1 and the second brake B2 are engaged together, the first forward speed (1st) at which the maximum speed ratio (the rotational speed of the
図5は、油圧を摩擦係合要素に供給する油圧制御回路の要部を示す回路図である。図5に示すように、車両10は、ECU23により統括的に制御される油圧制御回路57を備える。油圧制御回路57は、エンジン11によって回転駆動される機械式のオイルポンプや、ライン油圧PLを調圧するレギュレータバルブ等を備えており、エンジン負荷等に応じてライン油圧PLを制御する。第1クラッチC1には油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)58から油圧が、第2クラッチC2には油圧アクチュエータ59から油圧が、第3クラッチC3には油圧アクチュエータ60から油圧が、第4クラッチC4には油圧アクチュエータ61から油圧がそれぞれ供給される。また、第1ブレーキB1には油圧アクチュエータ62から油圧が、さらに第2ブレーキB2には油圧アクチュエータ63から油圧がそれぞれ供給される。各油圧アクチュエータ58〜63には、油圧制御回路57から出力されたライン油圧PLがそれぞれリニアソレノイドバルブSL1〜SL6により調圧されて供給されるようになっている。リニアソレノイドバルブSL1〜SL6の各々は、ECU23からの指令値に基づきソレノイドの励磁または非励磁の状態への切り換え制御もしくは電流制御によって、各油圧アクチュエータ58〜63から供給される油圧を調圧する。なお、以下では、油圧アクチュエータ58〜63を含めてアクチュエータと称す。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a main part of a hydraulic control circuit that supplies hydraulic pressure to the friction engagement element. As shown in FIG. 5, the
発進時においては、急激なトルク伝達によるショックやエンジンストール(engine stall)を避けるため、ECU23は、摩擦係合要素の接続量を次第に変化させる。例えば、車両10を停止状態から発進させる場合に、ECU23は、摩擦係合要素のトルク容量を次第に増大させるようにアクチュエータの制御量を制御する。摩擦係合要素は、半クラッチ状態となるスリップ係合の状態から次第に、動力伝達方向での上流側に配置された入力側の回転要素の回転数と下流側に配置された出力側の回転要素の回転数とが一致していき、互いが一致したときに滑り量がゼロとなって完全係合の状態になる。
At the time of start, the
ところで、摩擦係合要素は、多少なりとも半クラッチ状態が開始されるトルク容量に個体差が存在し、また経年変化を起こすため、半クラッチ状態が開始されるトルク容量が変わってくる。そこで、ECU23は、半クラッチ開始点、つまりトルク伝達を開始するトルク伝達開始点における油圧の値、例えば実質的なトルク伝達が始まるトルク容量となるアクチュエータの制御量を定期的に学習する学習部64を備えている。なお、油圧制御回路57およびECU23は、制御部の一例である。
By the way, in the friction engagement element, there is an individual difference in the torque capacity at which the half-clutch state is started, and the torque capacity at which the half-clutch state is started changes due to the secular change. Accordingly, the
学習部64は、エンジン11が駆動中でかつ車両10が停止(駆動輪17,18の回転が停止)の状態の場合に、摩擦係合要素の全てを解放状態に変化させた後に、第1クラッチC1を係合状態に変化させ、その後、第1クラッチC1を係合状態から解放状態に変化させるときの油圧アクチュエータ58の制御量を学習して補正する。つまり、学習部64は、係合状態になっている第1クラッチC1に対してトルク容量を減少させて、中間回転数Nmに基づいてトルク伝達開始点を判定し、判定したトルク伝達開始点におけるアクチュエータに出力する制御量を、例えばRAM65に記憶して更新していく。
When the
図6は、学習時に第1クラッチを係合した状態の第2変速部を示す共線図である。なお、図6の動作状態は、第1クラッチC1以外の摩擦係合要素は解放状態になっている。図6に示す共線図は、第2変速部41の第2遊星歯車機構39および第3遊星歯車機構40のギヤ比ρ2,ρ3の関係を示す横軸と、相対的な回転数を示す縦軸とからなる二次元座標になっている。3本の横線のうちの最も下方の横線66は回転数「ゼロ」を示し、最も上方の横線53は回転速度「1.0」すなわちエンジン回転数Neを表す。
FIG. 6 is a collinear diagram showing the second transmission unit in a state in which the first clutch is engaged during learning. In the operation state of FIG. 6, the friction engagement elements other than the first clutch C1 are in the released state. The collinear chart shown in FIG. 6 is a horizontal axis showing the relationship between the gear ratios ρ2 and ρ3 of the second
また、第2変速部41の4本の縦線は、左から順に、第1回転要素48に対応する第2サンギヤS2、第2回転要素49に対応するリアキャリヤRCA、第3回転要素50に対応するリアリングギヤRR、および第4回転要素51に対応する第3サンギヤS3をそれぞれ表す。第2変速部41の4本の縦線の間隔は、第2遊星歯車機構39のギヤ比ρ2および第3遊星歯車機構40のギヤ比ρ3に応じてそれぞれ定められている。ギヤ比ρ2は、リアリングギヤRRの歯数に対する第2サンギヤS2の歯数の比率であり、また、ギヤ比ρ3は、リアリングギヤRRの歯数に対する第3サンギヤS3の歯数の比率である。
Further, the four vertical lines of the
図6に示すように、第2変速部41は、車両10が停止状態となっているので、リアリングギヤRRの縦軸と直線67とが交わる交点68に表されるようにリアリングギヤRRの回転数つまり出力回転数Noがゼロ(駆動輪17,18の回転がゼロ)となっている。この状態は、例えば車両10の停止、パーキングブレーキ作動中、フットブレーキ作動中、および自動変速機13のギヤインのいずれかの条件が成立している状態を含む。この状態にて第1クラッチC1が係合状態の場合に第3サンギヤS3は、第3サンギヤS3の縦軸と直線67との交点69に表れているように、第1クラッチC1の摩擦トルクを受けて正方向に向けて回転している。また、この場合、リアキャリヤRCAの縦軸と直線67との交点70に表れているように、リアキャリヤRCAが第2クラッチC2および第2ブレーキB2の引き摺りトルクを受けて負方向に向けて回転している。さらにまた、この場合に、第2サンギヤS2の縦軸と直線67との交点71に表れているように、第1ブレーキB1、第3クラッチC3および第4クラッチC4の引き摺りトルクをそれぞれ受けて第2サンギヤS2が負方向に向けて回転している。第2サンギヤS2の回転数は、第1回転要素48の中間回転数Nmと同じになっている。
As shown in FIG. 6, since the
図7は、学習時に第1クラッチを解放した状態の第2変速部を示す共線図である。図7に示すように、第1回転要素48の中間回転数Nmは、学習時に、第1クラッチC1が係合状態から解放状態に状態を変化することによって第2サンギヤS2の縦軸上にて直線(点線)67との交点71で表される回転数に対して、直線(実線)72との交点73で表される回転数に減少していく。なお、第1回転要素48は、第1の摩擦係合要素の入力側と出力側との差回転に応じて変化する回転要素の一例である。
FIG. 7 is a collinear diagram showing the second transmission unit in a state in which the first clutch is released during learning. As shown in FIG. 7, the intermediate rotational speed Nm of the first
図8は、第1クラッチの油圧と中間回転数Nmとの関係を示す説明図である。図8に示すように、学習部64は、第1クラッチC1の係合圧を、例えばステップ的に減少させながら第1回転要素48の中間回転数Nmを監視し、中間回転数Nmが第1閾値(Nmlrn)以下になったときの係合圧を半クラッチ開始圧、つまりトルク伝達開始点であると判断する。第1閾値(Nmlrn)は、実験やシミュレーション等に基づいて予め決められている。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the hydraulic pressure of the first clutch and the intermediate rotational speed Nm. As shown in FIG. 8, the
図9は、学習部を含むECUの動作手順を説明するフローチャートである。図9に示すように、ステップS1では、車両10が停止中かを判定する。この判定の条件には、例えば車両10の停止、パーキングブレーキ作動中、フットブレーキ作動中、および自動変速機13のギヤインのうちの何れかの条件を含む。そして、これら条件が成立しているのに加えて、出力軸14の回転数がゼロかで判定してよい。
FIG. 9 is a flowchart for explaining an operation procedure of the ECU including the learning unit. As shown in FIG. 9, in step S1, it is determined whether the
肯定(Y側)の場合には、ステップS2に移行する。ステップS2では、自動変速機13の摩擦係合要素を解放状態に状態を変化させる。なお、ステップS2では、トルクコンバータを備えている場合には、ロックアップクラッチを係合状態にさせて、入力軸19をエンジン11に直結状態にしておく。ステップS3では、第1クラッチC1を係合状態に状態を変化させる。このとき、第2変速部41は、図6で説明した動作状態、つまり第1クラッチC1の係合によって中間回転数Nmが交点71で表される回転数で回転する。
If the determination is affirmative (Y side), the process proceeds to step S2. In step S2, the state of the friction engagement element of the
ステップS4では、第1クラッチC1を係合状態から解放状態に状態を変化させながら中間回転数Nmを監視する。ステップS5では、中間回転数Nmが第1閾値(Nmlrn)以下かを判断する。ステップS5にて否定(N側)の場合には、ステップS6に移行する。ステップS6では、例えばアクセルペダルが踏み込まれることによるアクセル開度と、スロットル開度の増大とを含むエンジン出力の増大要求、つまり発進条件が成立するかを判断する。ステップS6にて肯定(Y側)の場合には、ステップS7に移行する。ステップS7では、第1クラッチC1を係合状態に変化させてステップS8に移行する。ステップS8では、第2ブレーキB2を係合状態に次第に変化させる。つまり、第2ブレーキB2をスリップ係合させる。第1クラッチC1を係合した上で第2ブレーキB2をスリップ係合させることによってリアリングギヤRRの回転数、つまり出力回転数Noを高めることができる。これにより、より低いエンジン回転速度領域からスリップ係合によりスムーズかつ迅速に車両10を発進させることできる。
In step S4, the intermediate speed Nm is monitored while changing the state of the first clutch C1 from the engaged state to the released state. In step S5, it is determined whether the intermediate rotational speed Nm is equal to or less than the first threshold value (Nmlrn). If negative (N side) in step S5, the process proceeds to step S6. In step S6, for example, it is determined whether an engine output increase request including an accelerator opening and an increase in throttle opening due to depression of the accelerator pedal, that is, a start condition is satisfied. If the determination is affirmative (Y side) in step S6, the process proceeds to step S7. In step S7, the first clutch C1 is changed to the engaged state, and the process proceeds to step S8. In step S8, the second brake B2 is gradually changed to the engaged state. That is, the second brake B2 is slip-engaged. By engaging the second clutch B2 with the first clutch C1 engaged, the rotational speed of the rear ring gear RR, that is, the output rotational speed No can be increased. As a result, the
ステップS5にて肯定(Y側)の場合には、ステップS9に移行する。ステップS9では、学習値の格納、つまり中間回転数Nmが第1閾値(Nmlrn)以下であると判断した時点での第1クラッチC1の係合圧を制御するアクチュエータの制御値を記憶する。ステップS6で否定(N側)の場合には、ステップS5に移行して中間回転数Nmが第1閾値(Nmlrn)以下かの判断を継続する。 If the determination is affirmative (Y side) in step S5, the process proceeds to step S9. In step S9, the learning value is stored, that is, the control value of the actuator that controls the engagement pressure of the first clutch C1 when it is determined that the intermediate rotational speed Nm is equal to or less than the first threshold value (Nmlrn) is stored. If the determination in step S6 is negative (N side), the process proceeds to step S5, and the determination whether the intermediate rotational speed Nm is equal to or less than the first threshold value (Nmlrn) is continued.
図10は、第2ブレーキを係合させた状態を示す共線図である。図10に示すように、学習時に第1クラッチC1を解放状態に変化させた状態の第2変速部41の動作状態、つまり図9で説明したステップS4の処理を実行したときの第2変速部41の動作状態を一点鎖線75で表している。この状態では、出力軸14、つまりリアリングギヤRRの回転が車両10の重量により固定されており、リアキャリヤRCAや第2サンギヤS2が摩擦係合要素の引き摺りトルクによって回転されて第2変速部41のバランスを保たれている。その後、第1クラッチC1を係合状態に変化したときの動作状態、つまり図9で説明したステップS7の処理を実行したときの第2変速部41の動作状態を点線76で表している。このとき、車両10の重量の負荷が作用している交点68に対して点線76の右側では第1クラッチC1の係合による摩擦トルクが作用しているが、点線76の左側には反力が作用していないため、リアリングギヤRRの回転数、つまり出力回転数Noが略ゼロになっている。
FIG. 10 is an alignment chart showing a state in which the second brake is engaged. As shown in FIG. 10, the operating state of the
直線(実線)77は、第1クラッチC1の係合状態を維持したまま第2ブレーキB2を次第に係合させたときの動作状態、つまり図9で説明したステップS8の処理を実行したときの第2変速部41の動作状態を表している。この状態では、第2ブレーキB2のスリップ係合によって交点68に対して点線76の左側に反力が作用する。このため、リアリングギヤRRが縦軸と直線(実線)77との交点78で表される回転数、つまり出力回転数Noが解放状態(点線76の状態)のときと比べて増大する。つまり、車両10の停止中での学習中に、例えばアクセルペダルが踏み込まれると、第1クラッチC1の係合を維持して、かつ第2ブレーキB2を次第に係合させることによって出力軸14の駆動トルクを滑らかかつ迅速に増加させることができる。このため、停止中の車両10をスムーズにかつ迅速に発進させることができる。
A straight line (solid line) 77 indicates the operating state when the second brake B2 is gradually engaged while maintaining the engaged state of the first clutch C1, that is, the first state when the process of step S8 described in FIG. 9 is executed. The operation state of the two-
ところで、摩擦係合要素が、例えば多板クラッチ構造の場合には、クラッチ板同士の隙間に低粘度のオイル(ATF)が残留していることがある。この場合、例えば低温時にクラッチ板が、隣接する他のクラッチ板に引き摺られて連れ回る事象(張り付き事象)が発生することがある。すなわち、多板クラッチ構造のクラッチでは、クラッチ板の溝部(クラッチ溝)に低温のオイルが介在することにより、クラッチ板同士が張り付き状態となる。これにより、例えばエンジン始動直後の環境、つまりオイルが低温の状態になっている状態で学習が実施されると、クラッチ板に大きな摩擦力(フリクション)が生じることで引き摺りトルクが増大し、トルク伝達開始点となるアクチュエータの制御値が大きく変動するという問題がある。 Incidentally, when the friction engagement element has, for example, a multi-plate clutch structure, low viscosity oil (ATF) may remain in the gap between the clutch plates. In this case, for example, an event (sticking event) in which the clutch plate is dragged by another adjacent clutch plate at a low temperature may occur. That is, in a clutch having a multi-plate clutch structure, the clutch plates are stuck together by low-temperature oil intervening in the groove portions (clutch grooves) of the clutch plates. As a result, for example, when learning is performed in an environment immediately after the engine is started, that is, in a state where the oil is at a low temperature, a large frictional force (friction) is generated in the clutch plate, so that the drag torque is increased and torque transmission is performed. There is a problem that the control value of the actuator as the starting point varies greatly.
そこで、図11に示す別の実施例では、学習部64を含むECU23がAT油温を監視し、AT油温が第2閾値(Templrn)以上のときに学習を実施する。図11は、学習部64を含むECU23が学習する動作手順の別の実施例を示すフローチャートである。図11に示すように、ステップS10では、車両が停止中の場合に、AT油温が第2閾値(Templrn)以上かを判定する。そして、否定(N側)の場合には、学習を実施せずに、ステップS1に移行する。そして、肯定(Y側)の場合、つまり、AT油温が第2閾値(Templrn)以上のときに学習を実施する。AT油温の監視は、図1で説明した温度センサ31から得られる情報に基づいて実施される。なお、図11では、図9で説明した動作手順と同じまたは同様な手順には同じ符号を付与してここでの詳しい説明を省略する。
Therefore, in another embodiment shown in FIG. 11, the
図12は、引き摺りトルクとAT油温との関係を示すグラフである。引き摺りトルクは、摩擦係合要素の入出力回転数の差(差回転)とAT油温との両方に基づいて生じることが分かっている。図12に示すように、AT油温は、低くなるほどオイルの粘性が大きくなって引き摺りトルクが大きくなる。学習は、誤差の範囲を抑えるために、引き摺りトルクの変化率の少ない領域、つまり所定の引き摺りトルクT1以下となる低い領域で実施することが望まれる。つまり、AT油温が第2閾値(Templrn)以上のときと比べて、トルク伝達開始点が大きく変わってしまい、中間回転数Nmと第1閾値(Nmlrn)との関係が成り立たなくなる。このようになると、発進時に駆動トルクの不足または過剰なトルク容量の付与によってエンジンストールが生じることがある。そこで、この実施例では、AT油温が第2閾値(Templrn)以上の温度の場合に学習を実施する条件を追加している。第2閾値(Templrn)は、安定した引き摺りトルクが得られる学習実施領域となるように実験やシミュレーション等に基づいて予め決められる。 FIG. 12 is a graph showing the relationship between drag torque and AT oil temperature. It has been found that the drag torque is generated based on both the input / output rotational speed difference (differential rotation) of the friction engagement element and the AT oil temperature. As shown in FIG. 12, as the AT oil temperature decreases, the viscosity of the oil increases and the drag torque increases. In order to suppress the error range, it is desirable that learning be performed in a region where the rate of change in drag torque is small, that is, in a low region where the drag torque is less than or equal to a predetermined drag torque T1. That is, compared to when the AT oil temperature is equal to or higher than the second threshold value (Templrn), the torque transmission start point is greatly changed, and the relationship between the intermediate rotational speed Nm and the first threshold value (Nmlrn) is not established. In this case, engine stall may occur due to insufficient drive torque or excessive torque capacity when starting. Therefore, in this embodiment, a condition for performing learning is added when the AT oil temperature is equal to or higher than the second threshold (Templrn). The second threshold (Templrn) is determined in advance based on experiments, simulations, or the like so as to be a learning execution region where a stable drag torque can be obtained.
なお、この発明は上述した具体例に限定されることはない。例えば、動力源としてはエンジン等の内燃機関または内燃機関と発電機とを備えたものでもよい。また、車両としては、トルクコンバータを備えた車両であってよい。さらに、学習時に使用するクラッチとしては、前進1速の変速段を構成する第1クラッチC1に限らず、自動変速機13の変速段を構成する摩擦係合要素であればいずれでもよい。さらに、第2の摩擦係合要素としては、学習時に係合されるクラッチとともに係合可能な摩擦係合要素であれば、第2ブレーキB2に限らない。また、第2の摩擦係合要素としては、一つの摩擦係合要素に限らず、複数の摩擦係合要素でもよい。
The present invention is not limited to the specific examples described above. For example, the power source may be an internal combustion engine such as an engine or an internal combustion engine and a generator. Further, the vehicle may be a vehicle provided with a torque converter. Further, the clutch used at the time of learning is not limited to the first clutch C <b> 1 that constitutes the first forward speed gear stage, and may be any frictional engagement element that constitutes the gear stage of the
また、上記実施例では、学習時に実施するトルク伝達開始点の判定を、第1クラッチC1の摩擦トルクと第1クラッチC1以外の摩擦係合要素の引き摺りトルクとによって回転数が変化する第1回転要素48の中間回転数Nmに基づいて行っている。これに代えて、例えば第1クラッチC1の入力側と出力側との差回転に基づいて行ってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the torque transmission start point that is executed at the time of learning is determined based on the first rotation in which the number of rotations varies depending on the friction torque of the first clutch C1 and the drag torque of the friction engagement elements other than the first clutch C1. This is based on the intermediate rotational speed Nm of the
11…エンジン、 13…自動変速機、 17,18…駆動輪、 C1…第1クラッチ、 B2…第2ブレーキ、 23…ECU、 64…学習部。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記制御部は、前記駆動輪の回転がゼロであるときに、前記複数の摩擦係合要素のうちの発進条件が成立したときに前記トルク容量を発生させて前記駆動輪にトルク伝達を行う第1の摩擦係合要素以外の摩擦係合要素を解放状態に変化させ、その後前記第1の摩擦係合要素を係合状態から解放状態に変化させることにより生じる前記第1の摩擦係合要素の入力側と出力側との差回転または前記差回転に応じて変化する回転要素の変化に基づいて前記第1の摩擦係合要素のトルク伝達開始点を学習する学習部を備え、
前記学習部は、前記学習を実施中でかつ前記発進条件が成立した場合に、前記第1の摩擦係合要素を係合状態にするとともに、前記第1の摩擦係合要素以外の第2の摩擦係合要素を係合状態に次第に変化させて前記駆動輪に伝達する駆動トルクを高めるように構成されていることを特徴とする自動変速機の制御装置。 A plurality of frictional engagement elements that are arranged between the power source and the drive wheels and can change the torque capacity by supplying hydraulic pressure, and an engaged state or a released state with respect to each of the frictional engagement elements A control unit for controlling the supply of the hydraulic pressure to change to a control device for an automatic transmission,
The control unit generates torque capacity and transmits torque to the drive wheels when a start condition among the plurality of friction engagement elements is satisfied when rotation of the drive wheels is zero. The first frictional engagement element is caused by changing a frictional engagement element other than the first frictional engagement element to a released state and then changing the first frictional engagement element from the engaged state to the released state. A learning unit that learns a torque transmission start point of the first friction engagement element based on a difference rotation between the input side and the output side or a change of a rotation element that changes according to the difference rotation;
The learning unit is configured to place the first friction engagement element in an engaged state when the learning is being performed and the start condition is satisfied, and a second other than the first friction engagement element. A control apparatus for an automatic transmission, wherein the frictional engagement element is gradually changed to an engaged state to increase the drive torque transmitted to the drive wheel.
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